[发明专利]一种基于玻璃衬底的芯片封装工艺及多器件集成玻璃芯片

说明书

本发明涉及一种基于玻璃衬底的芯片封装工艺及多器件集成玻璃芯片，包括以下步骤：玻璃正面涂抗HF的腐蚀的胶膜；玻璃衬底经背面研磨减薄；通过化学机械抛光；玻璃衬底背面经一定比例的HF酸和氨水的混合溶液做同性刻蚀，形成碗状的凹槽；再用离子束蚀刻垂直导通形成深槽，刻穿玻璃衬底；蒸镀TiN/Cu种子层；通过带胶电镀形成细长的凸起；再次通过回流焊接工艺，形成球状；通过划片道切割；将单个单元的裸片与PCB高温焊接贴合。其优点在于：基于硅衬底的TSV原理对玻璃衬底3背面开孔的技术，其3D/TGV的原理是在玻璃芯片的背面做铜走线的连接以及芯片与PCB板的焊接；从而实现器件堆叠减少集成芯片尺寸以及体积，缩短铜走线，降低功耗，提高电气性能。

技术领域

本发明涉及芯片封装工艺技术领域，更具体地说，涉及一种基于玻璃衬底的芯片封装工艺及多器件集成玻璃芯片。

背景技术

随着集成电路芯片行业的迅速发展，现可以实现多器件有效集成在单一芯片上，从而也会导致芯片上的结构以及电路设计会非常复杂，相应的也会使芯片的尺寸变大，以及功耗的增加。

如说明书附图1所示，为目前芯片行业较普遍的铜走线结构，在芯片器件上方直接做铜走线后封装、进行走线与I/O连接；其结构尺寸和体积相对较大。

如说明书附图2所示，为目前部分多集成芯片上硅衬底的TSV(Through SiliconVia，硅通孔)工艺结构，首先通过对硅片的背面减薄，然后进行RIE(Reactive IonEtching，反应离子刻蚀)刻蚀开孔镀铜、焊接，完成芯片封装；其可以有效减少芯片的尺寸与体积。

目前，单器件芯片已经不能满足现今的芯片市场需求，多器件集成芯片已渐渐出现在人们的视野当中，所以针对玻璃衬底芯片来设计3D/TGV(Through Glass Via，玻璃通孔)结构来提高多器件集成玻璃芯片的市场竞争力、增强产品电气性能、减小芯片体积尺寸以及符合玻璃衬底产品的性能需求，是目前需要研发的方向。

前面的叙述在于提供一般的背景信息，并不一定构成现有技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于玻璃衬底的芯片封装工艺及多器件集成玻璃芯片，该基于玻璃衬底的芯片封装工艺，实现器件堆叠减少集成芯片尺寸以及体积，缩短铜走线，降低功耗，提高电气性能。

本发明提供一种基于玻璃衬底的芯片封装工艺，包括以下步骤：

S1：玻璃正面涂抗HF的腐蚀的胶膜，并进入S2步骤；

S2：玻璃衬底经背面研磨减薄，并进入S3步骤；

S3：通过化学机械抛光，并进入S4步骤；

S4：玻璃衬底背面经一定比例的HF酸和氨水的混合溶液做同性刻蚀，形成碗状的凹槽，并进入S5步骤；

S5：再用离子束蚀刻垂直导通形成深槽，刻穿玻璃衬底，并进入S6步骤；

S6：蒸镀TiN/Cu种子层，并进入S7步骤；

S7：通过带胶电镀形成细长的凸起，并进入S8步骤；

S8：再次通过回流焊接工艺，形成球状，并进入S9步骤；

S9：通过划片道切割，并进入S10步骤；

S10：将单个单元的裸片与PCB高温焊接贴合。

进一步地，所述S5步骤中细长的凸起用于裸片与PCB连接引线。

进一步地，所述S6步骤中通过回流焊接工艺形成球状用于增强引线接触。

本发明还提供一种多器件集成玻璃芯片，通过上述的基于玻璃衬底的芯片封装工艺对所述多器件集成玻璃芯片进行加工。